专利名称：阳极炉喷射流空气预热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空气预热器，尤其是涉及一种阳极炉喷射流空气预热器。
背景技术：
在能源动力、冶炼、化工、陶瓷水泥等领域，锅炉、窑炉及各种换热设备是生产必须的动力设备。在能源日趋紧张的今天，节能降耗越来越受到了工业企业的重视，各种余热回收换热设备应用于工业生产数量增长迅速。空气预热器也得到日益广泛的使用。但现有空气预热器大多存在换热效率低，耐腐蚀性、耐磨性较差、性能不稳定等问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种换热 效率高的阳极炉喷射流空气预热器。本实用新型进一步要解决的技术问题是，提供一种耐腐蚀性、耐磨性好，性能稳定的阳极炉喷射流空气预热器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是阳极炉喷射流空气预热器，包括至少一个安装在烟气通道上方的喷射流换热单元，喷射流换热单元一端设有空气进气接口，喷射流换热单元另一端设有空气出气接口，烟气通道前端设有烟气进气接口，烟气通道后端设有烟气出气接口，烟气通道上装有用于除灰的吹灰器，烟气通道下方设有灰斗，灰斗下方设有出灰管。进一步，安装于烟气通道上的喷射流换热单元数量为两个以上，相邻两喷射流换热单元之间通过空气输出管相连；各喷射流换热单元分别为第一级喷射流换热单元、第二级喷射流换热单元…末级喷射流换热单元，空气进气接口设于末级喷射流换热单元端部，空气出气接口设于第一级喷射流换热单元端部。进一步，所述喷射流换热单元包括喷射流换热管、集气箱、进气箱、出气接口管座法兰和进气接口管座法兰，进气箱设于集气箱上方，集气箱一侧设有出气接口管座法兰，进气箱一侧设有进气接口管座法兰，喷射流换热管为由两根不同直径的内圆管、外圆管套接构成的一个受热元件，外圆管为大套管，内圆管为喷流小管，喷流小管上设有喷射孔。本实用新型进一步要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现所述喷射流换热管的大套管选用耐腐蚀耐磨损的ND钢制成，以利于延长喷射流换热单元的使用寿命。在大套管内侧，高压空气通过喷流小管上的喷射孔高速喷出，强化了对流换热过程，烟气通过大套管外侧辐射换热，这样，不仅提高了烟气的放热系数，而且也降低受热面面的壁温，当Re = 5000 (Re为雷诺数，一种用来表征流体流动情况的无量纲数，主要用于区分流体的流动是层流或湍流，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。)时，喷流放热系数比现有纵向对流放热系数大5倍，受热面壁温降低10°C以上。本实用新型中，被加热空气的流向与烟气的流向相反，空气与烟气通过多级喷射流换热单元进行热交换，如此双向逆流布置换热，不仅能获得温度更高的热空气，且能更有效的降低烟温；喷射流换热单元的模块化设置有利于现场的安装及对现有设备的改造。本实用新型结构紧凑，换热效率高；抗腐蚀和抗磨损性能强，工作稳定可靠，使用寿命长；适用范围广。
图I为本实用新型一实施例具体结构示意图；图2 Ca)为图I所示实施例喷射流换热单元主视图；图2 (b)为图I所示实施例喷射流换热单元侧视图；图3 Ca)为图I所示实施例喷射流换热管的换热原理示意图；图3 (b)为图3 (a) I处放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参照图I，本实施例包括N (N彡I)个依次安装在烟气通道06上方的喷射流换热单元02，喷射流换热单元02 —端设有空气进气接口 01，喷射流换热单元02另一端设有空气出气接口 04，烟气通道06前端设有烟气进气接口 05，烟气通道06后端设有烟气出气接口 10，烟气通道06上装有用于除灰的吹灰器09，烟气通道06下方设有灰斗07，灰斗07下方设有出灰管08。当安装在烟气通道06上的喷射流换热单元02的数量N ^ 2时，相邻两喷射流换热单元02之间通过空气输出管03相连。N个喷射流换热单元02分别为第一级喷射流换热单元、第二级喷射流换热单元…第N级喷射流换热单元(即末级喷射流换热单元)，空气进气接口 01设于第N级喷射流换热单元(即末级喷射流换热单元)端部，空气出气接口 04设于第一级喷射流换热单元端部。喷射流换热单元02，其结构为模块化设计，可根据客户提供的烟道现场情况和客户技术需求来确定数量(N)和安装方法。工作时，冷空气从末级喷射流换热单元的空气进气接口 01进入，冷空气经多个喷射流换热单元02加热后经空气出气接口 04进入外部设备工艺管道；烟气从烟气通道06前端的烟气进气接口 05进入，通过多个喷射流换热单元02换热后，经烟气通道06后端的烟气出气接口 10排出至大气，空气与烟气通过N级喷射流换热单元02进行热交换，如此双向逆流换热，能获得温度更高的热空气，并能更有效的降低排烟温度。参照图2，喷射流换热单元02包括喷射流换热管2-1、集气箱2_2、进气箱2_3、出气接口管座法兰2-4、进气接口管座法兰2-5，进气箱2-3设于集气箱2-2上方，集气箱2_2一侧设有出气接口管座法兰2-4，进气箱2-3 —侧设有进气接口管座法兰2-5，喷射流换热管2-1为由两根不同直径的内圆管、外圆管套接构成的一个受热元件，外圆管为大套管2-7，内圆管为喷流小管2-6，喷流小管2-6上设有喷射孔2-8。喷射流换热单元加热空气的流程如下冷空气从进气接口管座法兰2-5进入进气箱2-3，冷空气经进气箱2-3分配后进入喷射流换热管2-1，再经喷射流换热管2-1喷射换热后进入集气箱2-2，被加热空气经集气箱2-2收集后，经出气接口管座法兰2-4送出进入加热的下一级或直接进入外部设备工艺管道。参照图3 (a)、图3 (b)，喷射流换热管的换热原理如下喷射流换热管2_1的大套管2-7表面即为预热器的换热面。烟气在大套管2-7外表面流过，以对流、辐射的形式把热量传给大套管2-7。空气经喷流小管2-6上的喷射孔2-8以较高的速度喷出，形成空气喷射流L，气流冲击大套管2-7内表面，如此通过喷流换热的形式将热量传给空气，热空气然后沿大套管2-7、喷流小管2-6之间的环形缝隙向上流出。喷射流换热单元采用喷流方法使空气垂直地射向换热表面。由于每一高速细小流股都对换热面进行冲击，使层流边界层受到破坏，极大地强化了对流换热，与现有空气纵向流过换热面的对流换热方式相比，当Re = 5000 (Re为雷诺数，一种用来表征流体流动情况的无量纲数，主要用于区分流体的流动是层流或湍流，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。)时，喷流放热系数比现有纵向对流放热系数大5倍。显然，采用喷射流换热管为重要换热部件的喷射流换热单元具有更好的换热效 率，即由单个或多个喷射流换热单元组成的空气预热器与现有的纵向流空气预热器相或对流空气预热器相比，其具有更好的换热效率。所述喷射流换热管2-1的大套管2-7采用耐腐蚀耐磨损的ND钢制成。如此设置，主要是考虑到烟道中的烟气成分含硫含水含尘时，容易造成换热面的酸腐蚀及换热面物理磨损，采用耐腐蚀耐磨损的ND钢能有效的增加换热面的耐腐蚀耐磨损性能，使换热面的寿命增长。换热烟道上的吹灰器，能有效的清除换热面上的积灰，保证换热性能。以上对本实用新型的一种优选具体实施方式
作了详细介绍。所述具体实施方式
只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本实用新型权利要求的保护范围。
权利要求1.阳极炉喷射流空气预热器，其特征在于，包括至少一个安装在烟气通道上方的喷射流换热单元，喷射流换热单元一端设有空气进气接口，喷射流换热单元另一端设有空气出气接口，烟气通道前端设有烟气进气接口，烟气通道后端设有烟气出气接口，烟气通道上装有用于除灰的吹灰器，烟气通道下方设有灰斗，灰斗下方设有出灰管。
2.根据权利要求I所述的阳极炉喷射流空气预热器，其特征在于，安装于烟气通道上的喷射流换热单元数量为两个以上，相邻两喷射流换热单元之间通过空气输出管相连。
3.根据权利要求I或2所述的阳极炉喷射流空气预热器，其特征在于，所述喷射流换热单元包括喷射流换热管、集气箱、进气箱、出气接口管座法兰和进气接口管座法兰，进气箱设于集气箱上方，集气箱一侧设有出气接口管座法兰，进气箱一侧设有进气接口管座法兰，喷射流换热管为由两根不同直径的内圆管、外圆管套接构成的一个受热元件，外圆管为大套管，内圆管为喷流小管，喷流小管上设有喷射孔。
专利摘要阳极炉喷射流空气预热器，包括至少一个安装在烟气通道上方的喷射流换热单元，喷射流换热单元一端设有空气进气接口，喷射流换热单元另一端设有空气出气接口，烟气通道前端设有烟气进气接口，烟气通道后端设有烟气出气接口，烟气通道上装有用于除灰的吹灰器，烟气通道下方设有灰斗，灰斗下方设有出灰管。本实用新型结构紧凑，换热效率高，抗腐蚀和抗磨损性能强，工作稳定可靠，使用寿命长，适用范围广。
文档编号F23L15/00GK202692113SQ20122037321
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者蒋受宝, 田炽光 申请人:湖南思为能源环保工程有限公司